<專利申請系列－什麼東西能申請專利>

關於<GIPR Channel>的半導體系列文章已經告一段落，強哥將從半導體產業連結到一個IC設計產，如果你有想要了解的議題，請留言告訴我，我會優先為你製作特刊。

隨著半導體產業的持續擴張，IC設計的分工與協作日益明顯，特別是在高效能計算、人工智慧及物聯網等領域的應用上，企業如何有效利用IP設計與IC設計代工服務，將直接影響其市場競爭力。隨著需求的提升，了解這些服務的特點與優勢，將成為企業取得成功的關鍵。本期”什麼東西能申請專利”我們就來看看關於IP與IC設計代工服務。

《孫子．謀攻》知彼知己者，百戰不殆。擬定智財競爭策略，贏得市場競爭優勢。

目次

• IP與IC設計代工服務能申請專利嗎？
• 發明專利案例
• 新型專利案例
• 設計專利案例
• 下期預告－IC設計

一、IP與IC設計代工服務能申請專利嗎？

<<強哥提醒！若您不想看細節，只需知道從事IP設計的公司將開發完成的IP授權或出售給需要的IC設計公司。此段內容您可只看圖表唷！>>

（一）IC設計產業的分工與IP設計的角色

在當今的半導體產業中，IC設計的分工結構越來越複雜。這不僅涉及到晶片的設計，還包括對應的IP設計與IC設計代工服務，這些角色共同構成了整個產業的生態系統。以下是IC設計產業中的主要分工以及IP設計的重要角色：

• IC設計公司與IC設計服務公司的角色
  • IC設計公司專注於晶片的電路設計與銷售，比如聯發科、聯詠及瑞昱等公司。他們的主要任務是將設計好的晶片交給代工廠生產，並進行市場銷售。
  • IC設計服務公司則不生產自有產品，而是為IC設計公司提供設計代工服務，如智原、創意與世芯等。他們主要的業務包括矽智財（IP）的出售、NRE委外設計及Turnkey委託生產。

角色	IC設計公司	IC設計服務公司
核心業務	晶片的電路設計與銷售	提供設計代工及相關服務
產品擁有權	擁有自有產品	無自有產品，僅提供服務
例子	聯發科、聯詠、瑞昱	智原、創意、世芯

• 矽智財（IP）的重要性：矽智財是指可重複使用的功能模組，例如運算處理IP、高速傳輸介面IP等。這些IP模組的使用可以顯著縮短產品的開發週期，降低開發成本，使IC設計公司能夠更專注於核心技術的研發。專門從事IP設計的公司，如Arm及台灣的M31，主要業務就是將開發完成的IP授權或出售給需要的IC設計公司。
• ASIC的角色：ASIC（Application Specific Integrated Circuit）是為特定應用或功能專門設計的積體電路，與通用處理器不同，ASIC可根據需求量身打造，具有更高的效能和效率，並能降低單位成本。隨著AI技術的發展，對於ASIC的需求也隨之上升，許多IC設計公司開始布局ASIC的市場，這使得IP設計和IC設計服務的需求日益增加。

（二）為什麼選擇IC設計代工服務？了解其優勢

在當今競爭激烈的半導體產業中，選擇IC設計代工服務對於企業來說，無疑是一個明智的策略。以下是IC設計代工服務的幾項主要優勢：

• 節省開發成本：企業可以透過外包部分設計工作來降低開發成本，避免投入大量資金建立內部設計團隊，尤其對於中小型企業或新創公司來說，這一點尤為重要。例如，許多初創企業會選擇與IC設計服務公司合作，藉此利用這些公司在設計流程及技術上的專業知識，降低開發風險。
• 專業的設計服務：IC設計服務公司擁有豐富的行業經驗和專業技術，能為客戶提供高品質的設計服務。這些服務包括矽智財（IP）授權、NRE委外設計以及Turnkey委託生產等，對於沒有設計基礎的公司來說，這些專業知識能有效提升產品開發的成功率。
• 一站式服務的便利性：許多IC設計服務公司提供從設計到生產的一站式務，包括設計、驗證、投片等，企業可以專注於產品的市場推廣及銷售，而無需分心於複雜的生產流程。例如，某些大型雲端服務商如Google和Meta，即使有內部設計團隊，仍會選擇外包給IC設計服務公司，以便更專注於核心業務。
• 提高設計效率與速度：透過專業的設計服務，企業能加速產品的開發週期，快速響應市場需求，特別是在快速變化的科技領域。隨著ASIC（特定應用積體電路）需求的增加，企業若能迅速推出具競爭力的產品，將能在市場中佔得先機。
• 強大的IP庫支援：IC設計服務公司通常擁有豐富的IP庫，這意味著企業在開發新產品時可以快速找到已驗證的功能模組，進一步縮短開發時間，降低風險。例如，聯發科和聯詠等大廠在進行ASIC設計時，會充分利用其過往積累的IP庫，這樣做可以大幅提升設計的成功率。

（三）如何評估IP設計與IC設計代工服務的效果？

在現今的半導體產業中，IP設計與IC設計代工服務的重要性愈顯突出。為了確保選擇適合的服務供應商，評估其效果是關鍵。以下是幾個具體的評估要點：

• 服務範圍與專業性：確認供應商是否提供完整的服務流程，包括前端設計、後端驗證與生產協調。評估其專業能力時，可以參考其過往成功案例，尤其是涉及特定應用的ASIC設計。
• 客戶滿意度：可以通過市場調查、客戶回饋或是案例研究來瞭解其他客戶對該服務的滿意程度。詢問過往客戶在設計過程中的經驗，特別是在設計品質與時間管理上的表現。
• 技術與產品創新能力：評估供應商的技術實力，包括其在IP設計上的創新能力。強大的技術背景可以保證設計的前瞻性，並能應對市場快速變化。
• 價格與成本效益：分析服務的價格是否合理，並進行成本效益評估。選擇的服務應在成本與質量之間取得平衡。一些IC設計服務商提供的Turnkey服務，雖然價格較高，但若能顯著縮短上市時間，則可能帶來更高的回報。
• 產業鏈整合度：考量供應商在產業鏈中的位置與其與晶圓廠的合作關係。堅實的上下游合作能提高專案成功的可能性。

（四）接著，判斷「IP與IC設計代工服務」能否申請專利？具不具備技術或設計？若要提升「技術性或設計性」，例如關鍵不再只是「做得出來」，而是「能不能幫客戶更快、更安全、更低風險地把晶片變成產品」。強哥的創新建議是：

• IP 服務模式的創新（From IP Vendor → IP Platform）
  • IP 從「單一模組」走向「系統級 IP」
  • 可製程遷移（Process-Portable IP）
  • IP × 封裝 × 製程協同設計（Co-Design IP）
• IC 設計代工服務（Design Service）的轉型
  • 設計代工從「畫圖」走向「Turnkey Solution」
  • 垂直應用導向設計服務
  • 設計風險共擔（Risk-Sharing Model）
• IP 授權與商業模式創新
  • IP 授權模式多元化
  • IP 安全與可信任設計（Trusted IP）
• Chiplet 與開放架構帶來的顛覆
  • Chiplet 化 IP 生態
  • 開放架構（如 RISC-V）驅動新 IP 商業模式
• IP × 軟體 × 系統的整合創新高精度封裝設備自動化
  • Software-Ready IP
  • 系統驗證與虛擬平台（Virtual Platform）
• 設計代工 × 晶圓代工 × OSAT 的整合服務
  • Design–Foundry–Packaging 協同服務
  • 小量多樣化（MPW / Shuttle 服務升級）

<實際上還有許多例子，如果有興趣歡迎私下與強哥延伸交流>

最後，有沒有存在法定不予專利的事由？例如：

• 沒有涉及生物學方法、人類或動物之診斷、治療或外科手術方法；
• 不可以有妨害公共秩序或善良風俗的內容；
• 不能只是純功能、藝術或電路布局；
• 不能是單純的自然發現、科學原理、中文輸入/語言/數學/遊戲方法或規則本身、人為方法(如以手指夾球)、商業方法、傳統技藝等。
• 特別需要留意的是：單純的設計概念、單純程式碼本身，應屬於著作權。

二、專利案例

（一）發明專利，其重點在於必須具有「技術性」；發明專利保護利用自然法則之技術思想的創作，包括構造、方法、功能、技術、製造、使用方便性等方面之技術改良或突破。以下舉出發明專利案例讓大家瞧瞧：

• 一種用於產生在積體電路佈局圖中的適應性電力傳輸網路之方法與系統(專利號I903671)，申請日期2024/08/05，本發明主要在於建立適應性電力傳輸網路（PDN）。在自動置放與佈線（APR）的複雜流程中，系統會針對佈局圖中的各個網格特徵進行分析，並根據預測結果即時調整電力網路的結構。這種技術透過對功耗密度、元件驅動能力及佈線擁塞等參數的深度學習，能有效改善晶片的電力傳輸效能與面積效率（PPA）。整體而言，該發明旨在透過智慧化的動態調整，解決傳統電路設計中日益嚴苛的電壓降（IR drop）與資源分配問題。

（二）新型專利，其保護的是有形物品，而非技術概念或製造方法。因此，如果專利有涉及到物體之構造組合(如硬體的系統框架、架構、裝置、模組等)，仍有可能得到保護，但強哥必須強調，新型專利不能單純申請「方法」，可考慮申請「系統」及其架構。以下舉出個新型專利案例跟大家分享：

• 一種三維積體電路(專利號M588362)，申請日期2018/11/30，本新型主要目的在於利用離子植入法在半導體基板中精確形成分裂層，以實現薄層轉移與堆疊。為了克服植入過程對高 K 介電質等敏感元件造成的結構破壞，該製程特別採用氫氣混合物環境進行熱退火，藉此修復材料損傷並確保電氣性能。此外，技術細節涵蓋了透過平坦化材料進行晶粒與基板的結合，並巧妙地在結構中整合冷卻劑通道以優化散熱。整體而言，此發明旨在提供一種三維積體電路（3DIC）的創新製造技術，重點在於透過離子植入法形成分裂層，並解決製程中對高 K 介電質等敏感材料造成的損害。

（三）設計專利，其必須「應用於物品」、「透過視覺訴求」，表示設計必須透過視覺方式呈現，因此，若技術涉及到物品的外觀、電腦圖像之設計，則可以申請設計專利。

三、結語：下期預告－IC設計

總結來說，在半導體高度競爭的市場中，IP設計與IC設計代工服務已不再是黑盒子，而是企業建立差異化與競爭門檻的關鍵武器。隨著AI、HPC與IoT應用快速成長，誰能有效整合IP、ASIC與設計代工資源，誰就能更快推出產品、降低風險並搶佔市場。專業的IC設計服務不僅縮短開發時程、降低成本，更透過IP庫、一站式Turnkey服務與產業鏈整合，協助客戶提升成功率。在此競局下，專利布局成為防禦與進攻工具，能將技術、服務模式與商業創新轉化為市場護城河。唯有「知彼知己」，以智財策略支撐技術與服務創新，企業才能在激烈競爭中取得長期優勢。

當然，研發創新、市場行銷、經營管理的實務工作者應把時間、精神智力都灌注在本職上，因此挖掘智財、申請專利、智財策略的工作就交給專家吧！如果有興趣找強哥談談，讓強哥協助您取得所需重要資訊、追蹤技術、專利挖掘、迴避風險，歡迎與強哥聯繫。

在下一期的<GIPR Channel>文章裡，強哥將要技術延伸IC設計產業，希望透過淺顯易懂的介紹，就能吸收這些熱門產業的創新點子。若你也想知道還有什麼東西可以申請專利。敬請期待！